Falcon 9
Falcon 9 ([ˈfælkən naɪn], falcon с англ. — «сокол») — семейство одноразовых и частично многоразовых ракет-носителей тяжёлого класса серии Falcon американской компании SpaceX. Falcon 9 состоит из двух ступеней и использует в качестве компонентов топлива керосин марки RP-1 (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Цифра «9» в названии обозначает количество жидкостных ракетных двигателей Merlin, установленных на первой ступени ракеты-носителя.
Falcon 9 | |
---|---|
| |
Общие сведения | |
Страна | США |
Семейство | Falcon |
Назначение | ракета-носитель |
Разработчик | SpaceX |
Изготовитель | SpaceX |
Стоимость запуска |
|
Основные характеристики | |
Количество ступеней | 2 |
Длина (с ГЧ) |
|
Диаметр | 3,7 м |
Стартовая масса |
|
Масса полезной нагрузки | |
• на НОО |
|
• на ГПО |
|
• на Марс | FT: 4020 кг |
История запусков | |
Состояние | действующая |
Места запуска | |
Число запусков |
|
• успешных |
|
• неудачных | 1 (v1.1, CRS-7) |
• частично неудачных | 1 (v1.0, CRS-1) |
Первый запуск |
|
Последний запуск | 3 марта 2022 (Starlink 4-9) |
История посадок | |
Посадка | первой ступени |
Места посадки |
Посадочная зона 1, Посадочная зона 4, платформы ASDS |
Число посадок | 111 |
• успешных | 102 |
• на землю | 17 (FT) |
• на платформу | 74 (FT) |
• неудачных | 9 |
• на землю | 1 (FT) |
• на платформу |
|
Первая ступень (Falcon 9 FT (Block 5)) | |
Сухая масса | ~22,2 т |
Стартовая масса | ~431,7 т |
Маршевые двигатели | 9 × Merlin 1D+ |
Тяга |
уровень моря: 7686 кН вакуум: 8227 кН |
Удельный импульс |
уровень моря: 282 с вакуум: 311 с |
Время работы | 162 с |
Горючее | керосин |
Окислитель | жидкий кислород |
Вторая ступень (Falcon 9 FT (Block 5)) | |
Сухая масса | ~4 т |
Стартовая масса | ~111,5 т |
Маршевый двигатель | Merlin 1D+ Vacuum |
Тяга | вакуум: 981 кН |
Удельный импульс | вакуум: 348 с |
Время работы | 397 с |
Горючее | керосин |
Окислитель | жидкий кислород |
Медиафайлы на Викискладе |
Первая ступень Falcon 9 может быть повторно использована, на неё установлено оборудование для возврата и вертикального приземления на посадочную площадку или плавающую платформу autonomous spaceport drone ship. 22 декабря 2015 года, после запуска на орбиту 11 спутников Orbcomm-G2, первая ступень ракеты-носителя Falcon 9 FT впервые успешно приземлилась на площадку Посадочной зоны 1. 8 апреля 2016 года, в рамках миссии SpaceX CRS-8, первая ступень ракеты Falcon 9 FT впервые в истории ракетостроения успешно приземлилась на морскую платформу «Of Course I Still Love You». 30 марта 2017 года, та же ступень, после технического обслуживания, была запущена повторно в рамках миссии SES-10 и снова успешно приземлилась на морскую платформу. Всего в 2017—2019 годах было осуществлено 24 повторных запуска первой ступени. В 2020 году, в 21 из 26 запусков первая ступень использовалась повторно, одна из ступеней использовалась 5 раз в течение года и две ступени были запущены в седьмой раз. В 2021 году, только в двух запусках из 31 использовалась новая первая ступень, одна из ступеней была запущена в одиннадцатый раз.
Falcon 9 используется для запусков геостационарных коммерческих спутников связи, научно-исследовательских космических аппаратов, грузового космического корабля Dragon в рамках программы Commercial Resupply Services по снабжению Международной космической станции, а также для запуска пилотируемого корабля Crew Dragon. Рекордной по массе полезной нагрузкой, выведенной на низкую опорную орбиту (НОО), является связка из 60 спутников Starlink c суммарным весом 15 600 килограмм[2]. Такие связки SpaceX регулярно выводит на орбиту 290 км с 2019 года и ставит целью 24 таких запуска в 2020 году. Рекордом на геопереходной орбите (ГПО), является Intelsat 35e — 6 761 кг[lower-alpha 1].
Общая конструкция
Первая ступень
Использует керосин RP-1 в качестве горючего и жидкий кислород в качестве окислителя. Построена по стандартной схеме, когда бак окислителя располагается над баком с горючим. Днище между баками общее. Оба бака выполнены из алюминиево-литиевого сплава, добавление в сплав лития увеличивает удельную прочность материала и позволяет уменьшить массу конструкции[3]. Стенки бака окислителя несущие, стенки бака горючего усилены шпангоутами и продольными балками в связи с тем, что на нижнюю часть первой ступени приходится наибольшая наседающая нагрузка. Окислитель поступает в двигатели через трубопровод, проходящий через центр топливного бака по всей его длине. Для наддува баков используется сжатый гелий[4][5].
Первая ступень Falcon 9 использует девять жидкостных ракетных двигателей Merlin[6]. В зависимости от версии ракеты-носителя разнятся версия двигателей и их компоновка. Для запуска двигателей используют самовоспламеняющуюся смесь триэтилалюминия и триэтилборана (TEA-TEB)[5].
Первую и вторую ступени соединяет переходный отсек, оболочка которого выполнена из алюминиево-углепластикового композита. Он закрывает двигатель второй ступени и содержит механизмы разделения ступеней. Механизмы разделения — пневматические, в отличие от большинства ракет, использующих для подобных целей пиропатроны. Такой тип механизма позволяет обеспечить его дистанционное испытание и контроль, повышая надёжность разделения ступеней[5][6].
Вторая ступень
Является, по сути, укороченной копией первой ступени, с использованием тех же материалов, производственных инструментов и технологических процессов. Это позволяет существенно уменьшить расходы на производство и обслуживание ракеты-носителя и, как следствие, снизить стоимость её запуска. Аналогично первой ступени, баки изготовлены из алюминиево-литиевого сплава, стенки бака горючего подкреплены продольным и поперечным силовым набором, стенки бака окислителя без подкрепления. Также использует в качестве компонентов топлива керосин и жидкий кислород[5].
На второй ступени используется один жидкостный ракетный двигатель Merlin Vacuum[6][7]. Отличается соплом со значительно увеличенной степенью расширения для оптимизации работы двигателя в вакууме. Двигатель может быть перезапущен многократно для доставки полезной нагрузки на различные рабочие орбиты. Вторая ступень также использует для запуска двигателя самовоспламеняющуюся смесь TEA-TEB. Для повышения надёжности система зажигания двукратно резервирована[6].
Для управления пространственным положением в фазе свободного орбитального полёта, а также для контроля вращения ступени во время работы основного двигателя используется система ориентации, газореактивные двигатели которой работают на сжатом азоте[4][5].
Бортовые системы
Каждая ступень оборудована авионикой и бортовыми полётными компьютерами, которые контролируют все параметры полёта ракеты-носителя. Вся используемая авионика собственного производства SpaceX и выполнена с трёхкратным резервированием. Для повышения точности вывода полезной нагрузки на орбиту в дополнение к инерциальной навигационной системе используется GPS. Полётные компьютеры работают под управлением операционной системы Linux с программным обеспечением, написанным на языке C++[5].
Каждый двигатель Merlin оснащён собственным контроллером, следящим за параметрами двигателя в течение всего времени работы. Контроллер состоит из трёх процессорных блоков, которые постоянно проверяют показатели друг друга с целью повышения отказоустойчивости системы[5].
Ракета-носитель Falcon 9 способна успешно завершить полёт даже при аварийном выключении двух из девяти двигателей первой ступени[8][9]. В такой ситуации полётные компьютеры выполняют перерасчёт программы полёта, и оставшиеся двигатели работают дольше для достижения необходимой скорости и высоты. Аналогичным образом меняется полётная программа второй ступени. Так, на 79-й секунде полёта SpaceX CRS-1 двигатель номер 1 первой ступени был аварийно остановлен после срыва его обтекателя и последовавшего падения рабочего давления. Космический корабль Dragon был успешно выведен на расчётную орбиту за счёт увеличенного времени работы остальных восьми двигателей, хотя выполнявший роль вторичной нагрузки спутник Orbcomm-G2 был выведен на более низкую орбиту и сгорел в атмосфере через 4 дня[10].
Так же как и в ракете-носителе Falcon 1, последовательность запуска Falcon 9 предусматривает возможность остановки процедуры запуска на основании проверки двигателей и систем ракеты-носителя перед стартом. Для этого пусковая площадка оборудована четырьмя специальными зажимами, которые некоторое время удерживают ракету уже после запуска двигателей на полную мощность. При обнаружении неполадок запуск останавливается, и проводится откачка топлива и окислителя из ракеты. Таким образом, для обеих ступеней предусмотрена возможность повторного использования и проведения стендовых испытаний перед полётом[11]. Подобная система также использовалась для «Шаттла» и «Сатурна-5».
Головной обтекатель
Конический головной обтекатель располагается на вершине второй ступени и защищает полезную нагрузку от аэродинамических, температурных и акустических воздействий во время полёта в атмосфере. Состоит из двух половин и отделяется сразу после выхода ракеты из плотных слоёв атмосферы. Механизмы отделения полностью пневматические. Обтекатель, как и переходной отсек, изготавливается из ячеистой, сотовидной алюминиевой основы с многослойным углепластиковым покрытием. Высота стандартного обтекателя Falcon 9 составляет 13,1 м, диаметр внешний 5,2 м, диаметр внутренний 4,6 м, вес около 1750 кг[4][5][12]. Каждая створка обтекателя оборудована азотными двигателями для управления ориентацией в вакууме и системой управления парафойлом, обеспечивающими плавное управляемое приводнение в заданной точке с точностью 50 м. Чтобы избежать контакта створки с водой SpaceX пытается поймать её в сетку площадью 40000 кв. футов[13] (~ 3716 м2), натянутую подобно батуту над быстроходными судами. Для этой задачи SpaceX использует подрядчиков, уже имеющих опыт в области управляемой посадки парашютов с грузом до 10 000 кг[14]. Обтекатель не используется при запуске космического корабля Dragon.
Варианты Falcon 9
Ракета-носитель с момента первого запуска прошла через две существенные модификации. Первая версия, Falcon 9 v1.0, запускалась пять раз с 2010 по 2013 год, ей на смену пришла версия Falcon 9 v1.1, выполнившая 15 запусков; использование её было завершено в январе 2016 года. Следующая версия, Falcon 9 Full Thrust (FT), впервые запущенная в декабре 2015 года, использует сверхохлаждённые компоненты топлива и максимальную тягу двигателей для увеличения грузоподъёмности ракеты-носителя на 30 %. В мае 2018 года был выполнен первый запуск финальной версии ракеты-носителя, Falcon 9 Block 5, которая включила в себя многочисленные улучшения, направленные в основном на ускорение и упрощение повторного использования первой ступени, а также на повышение надёжности, с целью сертификации для пилотируемых полётов.
Falcon 9 v1.0
Первая версия ракеты-носителя, также известная как Block 1. Было осуществлено 5 запусков данной версии с 2010 по 2013 год.
Первая ступень Falcon 9 v1.0 использовала 9 двигателей Merlin 1C. Двигатели располагались рядно, по схеме 3 на 3. Суммарная тяга двигателей составляла около 3800 кН на уровне моря, и около 4340 кН в вакууме, удельный импульс на уровне моря — 266 с, в вакууме — 304 с[15]. Номинальное время работы первой ступени — 170 с.
Вторая ступень использовала 1 двигатель Merlin 1C Vacuum, с тягой 420 кН и удельным импульсом в вакууме — 336 с. Номинальное время работы второй ступени — 345 с[15]. В качестве системы ориентации ступени использовались 4 двигателя Draco[5].
Высота ракеты составляла — 54,9 м, диаметр — 3,7 м. Стартовая масса ракеты — около 318 т[15][16].
Стоимость запуска на 2013 год составляла 54—59,5 млн $[16].
Масса выводимого груза на НОО — до 9000 кг и на ГПО — до 3400 кг[15]. Фактически, ракета использовалась только для запусков космического корабля Dragon на низкую опорную орбиту.
Во время запусков проводились испытания на повторное использование обеих ступеней ракеты-носителя. Изначальная стратегия использования лёгкого теплозащитного покрытия для ступеней и парашютной системы себя не оправдала (процесс посадки даже не доходил до раскрытия парашютов, ступень разрушалась при вхождении в плотные слои атмосферы[17]), и была заменена на стратегию управляемого приземления с использованием собственных двигателей[18][19].
Планировался так называемый Block 2, версия ракеты с улучшенными двигателями Merlin 1C, повышающими суммарную тягу ракеты-носителя до 4940 кН на уровне моря, с массой выводимого груза на НОО — до 10 450 кг и на ГПО — до 4540 кг[16][20]. Впоследствии планируемые наработки были перенесены в новую версию 1.1.
Использование версии 1.0 было прекращено в 2013 году с переходом на Falcon 9 v1.1.
Falcon 9 v1.1
Вторая версия ракеты-носителя. Первый запуск состоялся 29 сентября 2013 года.
Баки для топлива и окислителя, как первой, так и второй ступени ракеты-носителя Falcon 9 v1.1 были значительно удлинены по сравнению с предыдущей версией 1.0.[5]
Первая ступень использовала 9 двигателей Merlin 1D, с увеличенной тягой и удельным импульсом. Новый тип двигателя получил способность к дросселированию со 100 % до 70 %, и, возможно, ещё ниже. Изменено расположение двигателей: вместо трёх рядов по три двигателя используется компоновка с центральным двигателем и расположением остальных по окружности. Центральный двигатель также установлен немного ниже остальных. Схема получила название Octaweb, она упрощает общее устройство и процесс сборки двигательного отсека первой ступени[21]. Суммарная тяга двигателей — 5885 кН на уровне моря и увеличивается до 6672 кН в вакууме, удельный импульс на уровне моря — 282 с, в вакууме — 311 с. Номинальное время работы первой ступени — 180 с. Высота первой ступени — 45,7 м, сухая масса ступени — около 23 т (около 26 т для (R)-модификации). Масса помещаемого топлива — 395 700 кг, из которых 276 600 кг — жидкий кислород и 119 100 кг — керосин[5].
Вторая ступень использовала 1 двигатель Merlin 1D Vacuum, тяга 801 кН с удельным импульсом в вакууме — 342 с. Номинальное время работы второй ступени — 375 с. Вместо двигателей Draco применена система ориентации использующая сжатый азот. Высота второй ступени — 15,2 м, сухая масса ступени — 3900 кг. Масса помещаемого топлива — 92 670 кг, из которых 64 820 кг — жидкий кислород и 27 850 кг — керосин[5].
Высота ракеты увеличилась до 68,4 м, диаметр не изменился — 3,7 м. Стартовая масса ракеты выросла до 506 т[5].
Заявленная масса выводимого груза на НОО — 13 150 кг и на ГПО — 4850 кг[5].
Стоимость запуска составляла 56,5 млн $ в 2013 году[22], 61,2 млн $ в 2015[23].
Последний запуск данной версии состоялся 17 января 2016 года со стартовой площадки SLC-4E на базе Ванденберг, на орбиту успешно доставлен спутник Jason-3[24]. Всего ракета совершила 15 запусков и единственной неудачей стала миссия SpaceX CRS-7.
Дальнейшие запуски производились с помощью ракеты-носителя Falcon 9 FT.
Falcon 9 v1.1(R)
Falcon 9 v1.1(R) (R от англ. reusable — повторно используемая) является модификацией версии 1.1 для управляемого приземления первой ступени.
Модифицированные элементы первой ступени:
- Первая ступень оснащена четырьмя раскладывающимися посадочными опорами, используемыми для мягкой посадки[4][25]. Суммарная масса стоек достигает 2100 кг[5];
- Установлено навигационное оборудование для выхода ступени к точке приземления;
- Три двигателя из девяти предназначены для торможения и получили систему зажигания для повторного запуска;
- На верхней части первой ступени устанавливаются складные решётчатые рули для стабилизации вращения и улучшения управляемости на этапе снижения, особенно в то время, когда двигатели будут отключены (в целях снижения массы, для рулей использовалась незамкнутая гидравлическая система, не требующая тяжёлых насосов высокого давления)[5]. Решётчатые рули были испытаны на прототипе F9R Dev1 в середине 2014 года и впервые были использованы во время девятого полёта Falcon 9 v1.1 в миссии SpaceX CRS-5. В более поздних модификациях следующей версии первой ступени, Full Thrust, гидравлическая система была улучшена до замкнутой, а алюминиевые рули заменены на титановые, что упростило многоразовое использование. Новые рули немного длиннее и тяжелее своих алюминиевых предшественников, повышают возможности контроля ступени, выдерживают температуру без необходимости нанесения абляционного покрытия и могут быть использованы неограниченное количество раз, без межполётного обслуживания[26][27][28]
- В верхней части ступени установлена система ориентации — набор газовых сопел, использующих энергию сжатого азота[4][5], для контроля положения ступени в пространстве до выпуска решётчатых рулей. На обеих сторонах ступени расположен блок, каждый по 4 сопла, направленные вперёд, назад, в сторону и вниз. Сопла, направленные вниз используются перед запуском трёх двигателей Merlin при манёврах торможения ступени в космосе, производимый импульс опускает топливо в нижнюю часть баков, где оно захватывается насосами двигателей[29][30].
Falcon 9 Full Thrust
Обновлённая и улучшенная версия ракеты-носителя, призванная обеспечить возможность возврата первой ступени после запуска полезной нагрузки на любую орбиту, как низкую опорную, так и геопереходную. Новая версия, неофициально известная под названием Falcon 9 FT (Full Thrust[31]; с англ. — «полная тяга») или Falcon 9 v1.2, пришла на смену версии 1.1.
Основные изменения: модифицировано крепление двигателей (Octaweb); посадочные стойки и первая ступень усилены, для соответствия возросшей массе ракеты; изменено устройство решётчатых рулей; композитный отсек между ступенями стал длиннее и прочнее; увеличена длина сопла двигателя второй ступени; добавлен центральный толкатель для повышения надёжности и точности расстыковки ступеней ракеты-носителя[32].
Топливные баки верхней ступени увеличены на 10 %, за счёт чего общая длина ракеты-носителя увеличилась до 70 м[6].
Стартовая масса выросла до 549 054 кг[6] за счёт увеличения вместимости топливных компонентов, что было достигнуто благодаря использованию переохлаждённого окислителя.
В новой версии ракеты-носителя компоненты топлива охлаждаются до более низких температур. Жидкий кислород охлаждается с −183 °C до −207 °C, что позволит повысить плотность окислителя на 8—15 %. Керосин охлаждается с 21 °C до −7 °C, его плотность увеличится на 2,5 %. Повышенная плотность компонентов позволяет поместить большее количество топлива в топливные баки, что, в сумме с возросшей тягой двигателей, значительно увеличивает характеристики ракеты[33].
В новой версии используются модифицированные двигатели Merlin 1D, работающие на полной тяге (в предыдущей версии тяга двигателей была намеренно ограничена), что позволило значительно увеличить показатели тяги обеих ступеней ракеты-носителя[32].
Так, тяга первой ступени на уровне моря выросла до 7607 кН, в вакууме — до 8227 кН. Номинальное время работы ступени уменьшилось до 162 секунд.
Тяга второй ступени в вакууме возросла до 934 кН, удельный импульс в вакууме — 348 с, время работы двигателя увеличилось до 397 секунд[6].
Максимальная полезная нагрузка, выводимая на низкую опорную орбиту (без возвращения первой ступени), составляет 22 800 кг, при возвращении первой ступени уменьшится на 30—40 %[35]. Максимальная полезная нагрузка, выводимая на геопереходную орбиту, составляет 8300 кг, при возвращении первой ступени на плавающую платформу — 5500 кг. Полезная нагрузка, которую можно будет вывести на траекторию перелёта к Марсу, составит до 4020 кг[36].
Первый запуск версии FT состоялся 22 декабря 2015 года, при возвращении к полётам ракеты-носителя Falcon 9 после аварии миссии SpaceX CRS-7. Были успешно выведены на целевую орбиту 11 спутников Orbcomm-G2, а также впервые состоялась успешная посадка первой ступени на посадочную площадку на мысе Канаверал[29].
Данная версия ракеты-носителя прошла через ряд из пяти существенных модернизаций, именуемых в компании как «Block». Улучшения последовательно вводились с 2016 по 2018 год. Так, первая ступень с серийным номером B1021, которая впервые была использована повторно при запуске спутника SES-10 в марте 2017 года, относилась к Block 2[37].
Falcon 9 Block 4
Falcon 9 Block 4 представляет собой переходную модель между Falcon 9 Full Thrust (Block 3) и Falcon 9 Block 5. Первый полёт состоялся 14 августа 2017, миссия CRS-12.
Всего было произведено 7 первых ступеней этой версии, которые выполнили 12 запусков (5 ступеней использовались повторно). Последний запуск Falcon 9 со ступенью Block 4 состоялся 29 июня 2018 года, в ходе миссии снабжения SpaceX CRS-15. Все последующие запуски выполняются ракетами версии Block 5[38].
Falcon 9 Block 5
Окончательная версия ракеты-носителя, нацеленная на повышение надёжности и упрощение повторного использования. Последующих серьёзных модификаций ракеты не планируется, хотя возможны незначительные улучшения в процессе эксплуатации. Ожидается, что будет построено 30—40[39] первых ступеней Falcon 9 Block 5, которые совершат порядка 300 запусков в течение 5 лет до завершения её эксплуатации. Первая ступень Block 5 рассчитана на «десять и более» запусков без межполётного обслуживания[40][41]. 25 ноября 2020 года ступень B1049 стала первой ступенью, совершившей семь успешных полетов без изменений в конструкции и кардинального ремонта[42].
Первый запуск состоялся 11 мая 2018 года в 20:14 UTC, в ходе которого успешно выведен на геопереходную орбиту первый бангладешский геостационарный спутник связи Bangabandhu-1[43].
В октябре 2016 года Илон Маск впервые рассказал про версию Falcon 9 Block 5, где «много мелких улучшений, которые в сумме очень важны, а наиболее важными являются повышенная тяга и улучшенные посадочные стойки». В январе 2017 года Илон Маск добавил, что модель Block 5 «значительно повышает тягу и лёгкость повторного использования». В настоящее время Block 5 используется NASA для доставки людей и грузов на МКС при помощи аппарата Crew Dragon.
Основные изменения в Block 5[37][41]:
- Тяга двигателя Merlin 1D увеличена на 8 % в сравнении с Block 4, с 780 кН (176 000 фунт-сил) до около 854 кН (190 000 фунт-сил) на уровне моря[44][45]. Суммарная тяга девяти двигателей первой ступени — 7686 кН на уровне моря. Тяга двигателя второй ступени Merlin 1D+ Vacuum увеличена на 5 % до 981 кН (220 000 фунт-сил)[44]. Во время первого запуска этот двигатель был дросселирован до тяговых показателей предыдущей версии.
- По требованию NASA были переработаны причастные к взрыву ракеты 1 сентября 2016 года композитные резервуары высокого давления (COPV), использующиеся в системах наддува обеих ступеней, и перепроектированы турбонасосы на двигателях Merlin 1D после того, как на некоторых из них были обнаружены микротрещины, появляющиеся после полёта или испытаний[46]). Также проведены многочисленные улучшения для соответствия требованиям NASA для ракеты, используемой для пилотируемых полётов.
- Octaweb, алюминиевая структура для закрепления 9 двигателей первой ступени, которая ранее была цельносварной, теперь сболчена. Конструкция существенно усилена для повышения надёжности, для её изготовления используется [[Алюминиевые сплавы#Сплавы алюминий-цинк-магний|алюминиевый сплавВынесено из статьи Falcon 9 по ВП:РАЗМЕР серии 7000]] вместо серии 2000.
- Промежуточная секция между ступенями, посадочные опоры и защитный кожух электропроводки, проходящий по всей длине ракеты — теперь чёрного цвета, покрыты гидрофобным жаростойким материалом собственного производства SpaceX, не требующим дополнительной покраски.
- Новые складывающиеся посадочные опоры, которые ранее приходилось полностью снимать, оборудованы внутренним фиксатором, который может легко открываться и закрываться повторно. Отсутствуют внешние фиксаторы опор, удерживающие их во время запуска, все механизмы спрятаны внутри опоры.
- На постоянной основе будут использоваться титановые решётчатые рули, впервые испытанные 25 июня 2017 года при запуске Iridium NEXT-2 и на боковых ускорителях Falcon Heavy во время дебютного запуска в феврале 2018 года. Применявшиеся ранее алюминиевые рули больше использовать не будут.
- Жаростойкий щит в основании ракеты-носителя, для защиты при возвращении ступени в плотные слои атмосферы, теперь выполнен из титана и имеет активное водное охлаждение, для упрощения повторного использования. Ранее применялся щит из композитных материалов.
- Обновлена вся авионика, улучшены бортовые компьютеры и контроллеры двигателей. Установлена новая, усовершенствованная инерциальная измерительная система.
- Вторая версия головного обтекателя, спроектированного для возвращения и повторного использования.
Falcon Heavy
Falcon Heavy (heavy с англ. — «тяжёлый») — двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжёлого класса, предназначенная для вывода космических аппаратов на низкую опорную, геопереходную, геостационарную и гелиоцентрическую орбиты. Её первая ступень представляет собой структурно усиленный центральный блок, выполненный на основе первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 FT, модифицированный для закрепления двух боковых ускорителей. В качестве боковых ускорителей используются многоразовые первые ступени ракеты-носителя Falcon 9 с композитным защитным конусом на верхушке[47][48]. Вторая ступень Falcon Heavy аналогична используемой на ракете-носителе Falcon 9. Все миссии Falcon Heavy, кроме первой, будут использовать ускорители Block 5[45].
Стоимость вывода на ГПО спутника массой до 8 т составит 90 млн $ (2016 год)[36]. Для одноразового варианта ракеты-носителя масса выводимого груза на НОО составит до 63,8 т, на ГПО — 26,7 т, до 16,8 т на Марс и до 3,5 т на Плутон[47].
Первый запуск Falcon Heavy состоялся в ночь на 7 февраля 2018 года[49]. На разработку и создание первой версии ракеты было потрачено более 500 млн долларов США из собственных средств SpaceX[50].
Возвращение и посадка первой ступени
Разогнав вторую ступень с полезной нагрузкой, первая ступень отключает двигатели и отделяется на высоте около 70 км, примерно через 2,5 минуты после запуска ракеты-носителя, точные значения времени, высоты и скорости разделения зависят от полетного задания, в частности от целевой орбиты (НОО или ГПО), массы полезной нагрузки, и места посадки ступени. При запусках на низкую околоземную орбиту скорость ступени при разделении составляет около 6000 км/ч (1700 м/с; 4,85 Махов)[29], при запусках на геопереходную орбиту, когда требуется посадка на находящуюся в океане плавающую платформу ASDS, скорость достигает 8350 км/ч (2300 м/с; 6,75 Махов)[51]. После расстыковки первая ступень ракеты-носителя с помощью системы ориентации осуществляет небольшой манёвр ухода от выхлопа двигателя второй ступени и разворачивается двигателями вперёд для подготовки к трём основным манёврам торможения[32]:
- 1. Импульс перехода на обратный курс
При возврате к месту запуска на посадочную площадку, вскоре после расстыковки ступень использует продолжительное (~40 с) включение трёх двигателей для изменения направления своего движения на противоположное, выполняя сложную петлю с пи́ковой высотой около 200 км, при максимальном отдалении от стартовой площадки до 100 км в горизонтальном направлении[29].
В случае посадки на плавающую платформу после запуска на низкую околоземную орбиту, ступень по инерции продолжает движение по баллистической траектории приблизительно до высоты 140 км. При приближении к апогею производится торможение тремя двигателями для сброса горизонтальной скорости и задания направления к платформе, находящейся приблизительно в 300 км от места запуска. Длительность работы двигателей составляет около 30—40 секунд[52][53].
При запуске спутника на геопереходную орбиту первая ступень работает дольше, используя больше топлива для набора более высокой скорости до расстыковки, резерв оставшегося топлива ограничен и не позволяет выполнить сброс горизонтальной скорости. После расстыковки ступень двигается по баллистической траектории (без торможения) по направлению к платформе, расположенной в 660 км от места запуска[51][54].
- 2. Импульс вхождения в атмосферу
В процессе подготовки к вхождению в плотные слои атмосферы первая ступень осуществляет торможение путём включения трёх двигателей на высоте около 70 км, что обеспечивает вход в плотные слои атмосферы на приемлемой скорости[32]. В случае запуска на геопереходную орбиту, в связи с отсутствием предыдущего манёвра торможения, скорость ступени при вхождении в атмосферу вдвое (2 км/с против 1 км/с), а тепловая нагрузка в 8 раз больше соответствующих значений при запуске на низкую околоземную орбиту[51]. Нижняя часть первой ступени и посадочные стойки выполнены с использованием термостойких материалов, позволяющих выдержать высокую температуру, до которой нагреваются элементы ступени при входе в атмосферу и движении в ней[32].
Продолжительность работы двигателей также разнится в зависимости от наличия достаточного резерва топлива: от более продолжительного (25—30 с) при запусках на НОО до короткого (15—17 с) для миссий на ГПО[29][51].
На этом же этапе раскрываются и начинают свою работу решётчатые рули для контроля рыскания, тангажа и вращения. На высоте около 40 км двигатели выключаются и ступень продолжает падение до достижения конечной скорости, а решётчатые рули продолжают работать до самой посадки[32].
- 3. Посадочный импульс
При достаточном резерве топлива включение одного, центрального, двигателя происходит за 30 секунд до посадки и ступень замедляется, обеспечивая мягкую посадку по схеме, отработанной в рамках проекта Grasshopper. Посадочные опоры откидываются за несколько секунд до касания посадочной площадки[53].
При запусках на геопереходную орбиту, для максимально быстрого снижения скорости с меньшими затратами топлива, используют короткое, 10-секундное торможение сразу тремя двигателями. Два внешних двигателя выключаются раньше центрального и последние метры полёта ступень завершает используя один двигатель, который способен к дросселированию до 40 % от максимальной тяги[51][55][56].
Перед финальным торможением ступень не нацеливается непосредственно на платформу, чтобы избежать её повреждения в случае, если двигатель не запустится. Окончательное выруливание происходит уже после запуска двигателя.
Возвращение первой ступени уменьшает максимальную полезную нагрузку ракеты-носителя на 30—40 %[35]. Это вызвано необходимостью резервирования топлива для торможения и посадки, а также дополнительной массой посадочного оборудования (посадочные опоры, решётчатые рули, система реактивного управления и прочее).
В SpaceX ожидают, что по меньшей мере половина от всех запусков ракеты-носителя Falcon 9 будет требовать посадки первой ступени на плавающую платформу, в частности все запуски на геопереходную орбиту и за пределы земной орбиты[52][57].
В январе 2016 года, после неудачной посадки ступени в рамках миссии Jason-3, Илон Маск высказал ожидания, что 70 % попыток посадки ступени в 2016 году будут успешными, с увеличением процента успешных посадок до 90 в 2017 году[58].
Стартовые площадки
В настоящее время запуски Falcon 9 производятся с трёх пусковых площадок:
- Космический центр Кеннеди (мыс Канаверал, Флорида, США) — LC-39A; арендуется у НАСА с апреля 2014. Модернизирован для запусков Falcon 9 и Falcon Heavy, будет использоваться для пилотируемых полётов. Первый запуск с площадки состоялся 19 февраля 2017 года.
- База Ванденберг (Калифорния, США) — SLC-4E; арендуется у ВВС США. Первый запуск произведён 29 сентября 2013 года. Используется для вывода спутников (в частности, Iridium NEXT) на полярные орбиты[4].
- База ВВС США на мысе Канаверал (мыс Канаверал, Флорида, США) — SLC-40; арендуется у ВВС США. Отсюда 4 июня 2010 года был осуществлён первый запуск Falcon 9. Этот стартовый комплекс ранее использовался для запусков ракет Титан III и Титан IV[4]. Площадка пострадала после взрыва ракеты-носителя в сентябре 2016 года, более года была на ремонте и повторно вступила в строй 15 декабря 2017 года.
Площадка для суборбитальных полётов и испытаний:
- полигон Макгрегор в штате Техас. Использовался для испытаний систем многоразового использования первых ступеней ракеты в рамках проекта Grasshopper[59] в 2012—2014 годах.
Посадочные площадки
В соответствии с озвученной стратегией возврата и повторного использования первой ступени Falcon 9 и Falcon Heavy, компания SpaceX заключила договор аренды на использование и переоборудование двух наземных площадок, на западном и восточном побережье США[60].
- База ВВС США на мысе Канаверал — Посадочная зона 1 (бывший стартовый комплекс LC-13); арендуется у ВВС США. Дебютная посадка первой ступени Falcon 9 была выполнена 22 декабря 2015 года. Планируется создание ещё 2-х посадочных площадок, которые позволят выполнять посадку боковых ускорителей Falcon Heavy[61].
- База Ванденберг — Посадочная зона 4 (бывший стартовый комплекс SLC-4W); арендуется у ВВС США. Впервые посадка первой ступени Falcon 9 на этой площадке была выполнена 8 октября 2018 года.
При запусках, условия которых не дают возможности возвращения первой ступени Falcon 9 к месту запуска, посадка осуществляется на специально изготовленную плавающую платформу autonomous spaceport drone ship, которая является переоборудованной баржей. Установленные двигатели и GPS-оборудование позволяют доставить её в необходимую точку и удерживать в ней, создавая устойчивую площадку для посадки[62]. В настоящее время SpaceX имеет три такие платформы:
- «Of Course I Still Love You» (Marmac 304, переоборудована в 2015 году), сокращенно — OCISLY, тихоокеанское побережье США, порт базирования с декабря 2015 года по июнь 2021 года — Канаверал, с июня 2021 года — Лонг-Бич;
- «Just Read the Instructions» (Marmac 303, переоборудована в 2015 году), сокращенно — JRTI, атлантическое побережье США, порт базирования с 2015 по август 2019 года — Лос-Анджелес, с декабря 2019 года — Канаверал;
- «A Shortfall of Gravitas» (Marmac 302, переоборудована в 2021 году), сокращенно — ASOG, атлантическое побережье США, порт базирования — Канаверал.
Стоимость пуска
Заявленная на сайте производителя цена вывода коммерческого спутника (до 5,5 т на ГПО) ракетой-носителем Falcon 9 — 62 млн $[36][К 1]. Из-за дополнительных требований, для военных и правительственных заказчиков цена запуска ракеты-носителя выше коммерческой, контракты на запуски спутников GPS для ВВС США на суммы 82,7 млн $[63][64][65], 96,5 млн $[66][67][68][69] и 290,6 млн $ (3 запуска)[70][71][72] подписаны в 2016, 2017 и 2018 годах, соответственно.
История
В ходе выступления перед сенатским комитетом по коммерции, науке и транспорту в мае 2004 года глава SpaceX Илон Маск заявил: «Долговременные планы требуют тяжёлого и, в случае наличия спроса покупателей, даже сверхтяжёлого носителя. <…> В конечном счёте, я полагаю, что цена выводимой на орбиту полезной нагрузки в 500 USD/фунт(~1100 USD/кг) и меньше вполне достижима»[73].
SpaceX формально анонсировала ракету-носитель 8 сентября 2005 года, описывая Falcon 9 как «полностью многоразовый тяжёлый носитель»[74]. Для среднего варианта Falcon 9 указывалась масса груза, выводимого на НОО, равной 9,5 т и цена 27 млн $ за полёт.
12 апреля 2007 года SpaceX объявила, что основная часть первой ступени Falcon 9 была закончена[75]. Стены баков выполнены из алюминия, отдельные части соединены сваркой трением с перемешиванием[76]. Конструкция была перевезена в центр SpaceX в Уэйко (Техас, США), где проводились стендовые огневые испытания первой ступени. Первые испытания с двумя двигателями, присоединёнными к первой ступени, производились 28 января 2008 года и закончились успешно. 8 марта 2008 года три двигателя Merlin 1C были испытаны в первый раз, 29 мая были испытаны одновременно пять двигателей и первые испытания всех девяти двигателей на первой ступени, которые проводились 31 июля и 1 августа, закончились успешно[77][78][79]. 22 ноября 2008 года все девять двигателей первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 прошли испытания длительностью, соответствующей длительности полёта (178 с)[80].
Изначально первый полёт Falcon 9 и первый полёт ракеты-носителя с кораблём Dragon (COTS) были запланированы на конец 2008 года, но неоднократно откладывались по причине огромного количества работы, которую предстояло выполнить. Согласно утверждению Илона Маска, сложность технологических разработок и требования законодательства для запусков с мыса Канаверал сказались на сроках[81]. Это должен был быть первый запуск ракеты Falcon с эксплуатируемых космодромов.
В январе 2009 года ракета-носитель Falcon 9 была впервые установлена в вертикальном положении на стартовой площадке комплекса SLC-40 на мысе Канаверал.
22 августа 2014 года на испытательном полигоне Макгрегор (Tехас, США) в ходе испытательного полёта трёхдвигательный аппарат F9R Dev1, прототип многоразовой ракеты-носителя Falcon 9 R, через несколько секунд после старта автоматически уничтожился. В ходе испытаний ракета должна была после взлёта вернуться на стартовую площадку. Сбой в двигателях означал неизбежное падение ракеты на незапланированной территории. По словам представителя SpaceX Джона Тейлора, причиной взрыва послужила некая «аномалия», обнаруженная в двигателе. В результате взрыва никто не пострадал. Это был пятый запуск прототипа F9R Dev1[82][83].
Позднее Илон Маск уточнил, что авария произошла из-за сбойного сенсора[84], причём если бы такой сбой случился в Falcon 9, этот сенсор был бы заблокирован как сбойный, поскольку его показания противоречили данным от других сенсоров. На прототипе эта система блокирования отсутствовала.
В январе 2015 года SpaceX сообщила о намерении усовершенствовать двигатель Merlin 1D с целью увеличения его тяги. В феврале 2015 года было объявлено, что первым полётом с улучшенными двигателями станет запуск телекоммуникационного спутника SES-9, запланированный на второй квартал 2015 года[85]. В марте 2015-го Илон Маск объявил, что проводятся работы, которые позволят использовать возвращаемую первую ступень и для запусков к ГПО: увеличение тяги двигателей на 15 %, более глубокая заморозка окислителя, увеличение объёма бака верхней ступени на 10 %[86].
В октябре 2015 года было принято решение, что первыми с помощью новой версии ракеты-носителя будут запущены 11 спутников связи Orbcomm-G2. Поскольку спутники будут функционировать на низкой околоземной орбите (около 750 км), для их запуска не потребуется перезапуск второй ступени Falcon 9. Это позволило после завершения миссии перезапустить и испытать обновлённую вторую ступень без риска для полезной нагрузки. Повторный перезапуск второй ступени необходим для запуска космических аппаратов на геопереходную орбиту (например, спутника SES 9)[87].
22 декабря 2015 года, на пресс-конференции[88] после успешной посадки первой ступени на Посадочную зону 1, Илон Маск сообщил, что приземлившаяся ступень будет доставлена в ангар горизонтальной сборки стартового комплекса LC-39A для тщательного изучения. После этого планируется короткий испытательный прожиг двигателей на стартовом столе комплекса, с целью выяснить, все ли системы находятся в хорошем состоянии. По словам Маска, эта ступень, вероятнее всего, не будет использоваться для повторных запусков, после всестороннего исследования её оставят на земле как уникальный первый экземпляр. Также он сообщил о возможности повторного запуска в 2016 году одной из приземлившихся после будущих запусков первой ступени. В начале января 2016 года Илон Маск подтвердил, что существенных повреждений ступени не обнаружено и она готова к испытательному прожигу[34][89][90].
16 января 2016 года на стартовом комплексе SLC-40 был проведён испытательный прожиг вернувшейся после миссии Orbcomm-G2 первой ступени Falcon 9 FT. В целом, были получены удовлетворительные результаты, но наблюдались колебания тяги двигателя № 9, возможно из-за попадания внутрь мусора. Это один из внешних двигателей, который включается при манёврах выхода на посадку. Ступень вернули на бороскопическое исследование двигателя в ангар LC-39A[91][92].
В январе 2016 года Военно-воздушные силы США сертифицировали ракету-носитель Falcon 9 FT для запусков военных и разведывательных спутников системы национальной безопасности США, что позволило SpaceX конкурировать с компанией United Launch Alliance (ULA) за государственные оборонные контракты[93].
8 апреля 2016 года, после запуска корабля Dragon в рамках миссии SpaceX CRS-8 совершена первая успешная посадка первой ступени Falcon 9 на плавающую платформу[52]. Посадка на плавающую платформу отличается повышенной сложностью, так как платформа меньше посадочной площадки и находится в постоянном движении из-за волн.
27 апреля 2016 года анонсирован контракт на сумму 82,7 млн $ между SpaceX и ВВС США на запуск спутника GPS-3 ракетой-носителем Falcon 9 в мае 2018 года[94][95].
6 мая 2016 года в рамках миссии JCSAT-14 произведена первая успешная посадка первой ступени на платформу после запуска спутника на геопереходную орбиту[51][96]. Профиль возвращения отличался многократно повышенной температурной нагрузкой на ступень при вхождении в плотные слои атмосферы, поэтому ступень получила наибольшие внешние повреждения по сравнению с другими двумя ранее приземлившимися[97]. Ранее посадка по подобной схеме предпринималась 4 марта 2016 года после запуска спутника SES-9, но тогда она окончилась неудачей[98].
28 июля, на испытательном полигоне SpaceX в Техасе, проведён полноценный прожиг первой ступени Falcon 9 (серийный номер F9-0024-S1), вернувшейся после запуска спутника JCSAT-14, которую компания использует для наземных испытаний. Девять двигателей ступени работали в течение 2,5 минут, что соответствует отрезку работы первой ступени при запуске[99].
14 марта 2017 года анонсирован контракт на сумму 96,5 млн $ с ВВС США на запуск ещё одного спутника GPS-3 в феврале 2019 года[100][101].
В январе 2018 года была завершена сертификация второй категории для ракеты Falcon 9 необходимая для запуска научных космических аппаратов NASA средней степени важности[102].
В ноябре 2018 года ракета-носитель Falcon 9 прошла сертификацию третьей категории для запуска наиболее важных научных миссий NASA класса A и B[103].
16 ноября 2020 года, с космодрома на мысе Канаверал во Флориде ракета-носитель Falcon 9 стартовала с американским пилотируемым космическим кораблем Crew Dragon компании SpaceX. Корабль доставил четырех астронавтов к Международной космической станции (МКС).[104]
Запуски
По версиям Falcon 9
По результатам миссии
Ближайшие запуски
В этом разделе находится информация о последних 3 выполненных запусках, а также предварительное расписание ближайших запланированных запусков. Полный список запусков ракеты-носителя — в отдельной статье.
№ | Дата и время (UTC) | Версия | Стартовая площадка | Полезная нагрузка | Орбита | Заказчик | Результат | Посадка первой ступени |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ступень | ||||||||
141 | 21 февраль 2022, 14:44 | FT/Block 5 | Мыс Канаверал, SLC-40 | Starlink 4-8 | НОО | SpaceX | Успех | на платформу |
B1058-11 | ||||||||
Запуск 46 спутников связи Starlink версии 1.5 на орбиту с наклонением 53,2°. | ||||||||
142 | 25 февраль 2022, 17:12 | FT/Block 5 | База Ванденберг, SLC-4E | Starlink 4-11 | НОО | SpaceX | Успех | на платформу |
B1063-4 | ||||||||
Запуск 50 спутников связи Starlink версии 1.5 на орбиту с наклонением 53,2°. | ||||||||
143 | 3 марта 2022, 17:12 | FT/Block 5 | КЦ Кеннеди, LC-39A | Starlink 4-9 | НОО | SpaceX | Успех | на платформу |
B1060-11 | ||||||||
Запуск 47 спутников связи Starlink версии 1.5 на орбиту с наклонением 53,2°. | ||||||||
Планируемые запуски | ||||||||
31 марта 2022[105][106] | FT/Block 5 | КЦ Кеннеди, LC-39A | SpaceX AX-1 (корабль Crew Dragon) |
НОО | Axiom Space | планируется | ||
Полёт первого полностью частного экипажа к МКС в составе бывшего астронавта NASA Майкла Лопеса-Алегриа в качестве командира миссии и пилота корабля, американского предпринимателя Ларри Коннора в качестве второго пилота, канадского предпринимателя Марка Пати и израильского предпринимателя Эйтана Стиббе. Экипаж проведет на станции 8 дней[106]. | ||||||||
I квартал 2022[107][108] | FT/Block 5 | Мыс Канаверал, SLC-40 | O3b mPower 1-3 | СОО | SES | планируется | ||
Первый запуск аппаратов орбитальной группировки O3b mPower[109][110]. | ||||||||
I квартал 2022[110] | FT/Block 5 | Мыс Канаверал, SLC-40 | O3b mPower 4-6 | СОО | SES | |||
Второй запуск аппаратов орбитальной группировки O3b mPower[109]. | ||||||||
15 апреля 2022[105][111][112][113] | FT/Block 5 | КЦ Кеннеди, LC-39A | SpaceX Crew-4 (корабль Crew Dragon) |
НОО | NASA | планируется | ||
Запуск пилотируемого космического корабля Crew Dragon к Международной космической станции с четырьмя астронавтами на борту[113]. | ||||||||
апрель 2022[105] | FT/Block 5 | Мыс Канаверал, SLC-40 | Transporter-4 | НОО | SpaceX | планируется | ||
апрель 2022[114] | FT/Block 5 | Nilesat-301 | ГПО | NileSat | ||||
Запуск 4-тонного геостационарного спутника для египетского оператора связи[115]. | ||||||||
№ | Дата и время (UTC) | Версия | Стартовая площадка | Полезная нагрузка | Орбита | Заказчик | Результат | Посадка первой ступени |
Ступень |
Знаковые запуски
- 1-й, 4 июня 2010 года, дебютный запуск ракеты-носителя Falcon 9;
- 2-й, 8 декабря 2010 года, COTS Demo 1, впервые на орбиту выведен космический корабль Dragon;
- 3-й, 22 мая 2012 года, COTS Demo 2/3, первый полёт корабля с пристыковкой к Международной космической станции;
- 4-й, 8 октября 2012 года, SpaceX CRS-1, первый запуск в рамках программы Commercial Resupply Services по снабжению МКС;
- 6-й, 29 сентября 2013 года, первый запуск ракеты-носителя версии 1.1, первый запуск с головным обтекателем, а также первый запуск со стартового комплекса SLC-4E на авиабазе Ванденберг;
- 7-й, 3 декабря 2013 года, SES-8, первый запуск спутника на геопереходную орбиту;
- 9-й, 18 апреля 2014 года, SpaceX CRS-3, первое использование посадочных опор, впервые осуществлено успешное возвращение первой ступени и посадка на поверхность океана;
- 14-й, 10 января 2015 года, SpaceX CRS-5, установлены решётчатые рули, первая попытка посадки на плавающую платформу;
- 15-й, 11 февраля 2015 года, DSCOVR, первый запуск спутника за пределы земной орбиты, в точку L1 системы Солнце-Земля;
- 19-й, 28 июня 2015 года, запуск в рамках миссии SpaceX CRS-7 завершился разрушением ракеты-носителя через 2,5 минуты после старта;
- 20-й, 22 декабря 2015 года, Orbcomm 2, первый запуск ракеты-носителя версии FT, первое успешное возвращение первой ступени к месту запуска и посадка на площадке Посадочной зоны 1;
- 23-й, 8 апреля 2016 года, SpaceX CRS-8, первая успешная посадка первой ступени на плавающую платформу «Of Course I Still Love You»;
- 24-й, 6 мая 2016 года, JCSAT-14, посадка первой ступени на платформу после запуска спутника на геопереходную орбиту;
- 30-й, 19 февраля 2017 года, SpaceX CRS-10, первый запуск с переоборудованой площадки LC-39A Космического центра Кеннеди;
- 32-й, 30 марта 2017 года, SES-10, повторный полёт летавшей первой ступени, успешная посадка на плавающую платформу «Of Course I Still Love You»;
- 33-й, 1 мая 2017 года, NROL-76, первый запуск для Национального разведывательного управления США;
- 35-й, 3 июня 2017 года, SpaceX CRS-11, впервые повторно использовалась герметичная спускаемая капсула корабля Dragon, вернувшегося после миссии снабжения SpaceX CRS-4;
- 41-й, 7 сентября 2017 года, OTV-5, первый запуск для Военно-воздушных сил США;
- 53-й, 18 апреля 2018 года, TESS, запуск космического телескопа для NASA;
- 54-й, 11 мая 2018 года, Bangabandhu-1, первый запуск ракеты-носителя финальной версии Block 5;
- 57-й, 29 июня 2018 года, SpaceX CRS-15, последний запуск версии Block 4;
- 62-й, 8 октября 2018 года, SAOCOM-1A, первая посадка ступени на площадку Посадочной зоны 4 на базе Ванденберг и 30-ая успешная посадка ступени для SpaceX.
- 64-й, 3 декабря 2018 года, SSO-A «SmallSat Express», впервые произведён третий успешный запуск и посадка одной и той же первой ступени B1046.
- 65-й, 5 декабря 2018 года, SpaceX CRS-16, произведена аварийная мягкая посадка первой ступени на воду.
- 66-й, 23 декабря 2018 года, GPS III-SV01, запуск первого навигационного спутника нового поколения GPS III.
- 67-й, 11 января 2019 года, Iridium-8, последний, восьмой запуск, завершивший вывод коммуникационной спутниковой группировки Iridium NEXT.
- 68-й, 22 февраля 2019 года, Берешит, запуск израильского лунного посадочного аппарата.
- 69-й, 2 марта 2019 года, SpaceX DM-1, первый запуск пилотируемого космического корабля Crew Dragon к МКС (без экипажа).
- 71-й, 24 мая 2019 года, Starlink v0.9, для Falcon 9 установлен рекорд выводимой на НОО массы полезной нагрузки в многоразовой конфигурации: 13 620 кг.
- 75-й, 11 ноября 2019 года, Starlink-1 v1.0, впервые произведён четвёртый успешный запуск и посадка одной и той же первой ступени B1048, первое повторное использование головного обтекателя, рекорд массы выводимой полезной нагрузки — 15,6 т.
- 83-й, 18 марта 2020 года, Starlink-5 v1.0, впервые произведён пятый запуск одной и той же первой ступени B1048, посадка не была успешной.
- 85-й, 30 мая 2020 года, SpaceX DM-2, первый запуск пилотируемого космического корабля Crew Dragon с двумя астронавтами на борту к МКС.
- 86-й, 4 июня 2020 года, Starlink-7 v1.0, впервые произведена пятая успешная посадка одной и той же ступени B1049, а также первая успешная посадка на платформу «Just Read The Instructions», после её перемещения в Атлантический океан.
- 91-й, 18 августа 2020 года, Starlink-10 v1.0, впервые произведен шестой запуск и посадка одной и той же ступени B1049.
- 98-й, 16 ноября 2020, SpaceX Crew-1, первый эксплуатационный полёт Crew Dragon по смене экипажа МКС c четырьмя астронавтами на борту.
- 100-й, 25 ноября 2020 года, Starlink-15 v1.0, впервые произведен седьмой запуск и посадка одной и той же ступени B1049.
- 105-й, 20 января 2021 года, Starlink-16 v1.0, впервые произведен восьмой запуск и посадка одной и той же ступени B1051. Промежуток между седьмым и восьмым запуском ступени составил 38 дней.
- 106-й, 24 января 2021 года, Transporter-1, рекордное количество спутников, выведенных на орбиту в рамках одного запуска (143 аппарата). Предыдущий рекорд принадлежал ракете-носителю PSLV, которая вывела 104 спутника в 2017 году.
- 111-й, 14 марта 2021 года, Starlink-21 v1.0, впервые произведен девятый запуск и посадка одной и той же ступени B1051.
- 117-й, 9 мая 2021 года, Starlink-27 v1.0, впервые произведен десятый запуск и посадка одной и той же ступени B1051.
- 126-й, 16 сентября 2021 года, Inspiration4, запуск первой полностью частной орбитальной миссии с 4 туристами на борту корабля Crew Dragon.
- 129-й, 24 ноября 2021 года, DART, запуск демонстрационной миссии NASA по изменению орбиты астероида.
- 132-й, 18 декабря 2021 года, Starlink 4-4, впервые произведен одиннадцатый запуск и посадка одной и той же ступени B1051.
Сравнимые ракеты-носители
Ракета-носитель | Страна | Первый запуск | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ariane 5 | ЕС | 1996 | 12 | 8 | 12 | 6 | 10 | 12 | 10 | 10 | 9 |
Протон-М | Россия | 2001 | 8 | 7 | 11 | 8 | 8 | 7 | 3 | 3 | 0[lower-alpha 2] |
Союз-2 | Россия | 2006 | 1 | 5 | 4 | 5 | 8 | 6 | 5 | 5 | 5 |
PSLV | Индия | 2007[lower-alpha 3] | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 |
Falcon 9 | США | 2010 | 0 | 0 | 0 | 2 | 4 | 5 | 8 | 12 | 16 |
Vega | ЕС | 2012 | 0 | 0 | 0[lower-alpha 4] | 1 | 1 | 2 | 2 | 4 | 2 |
Другие[lower-alpha 5] | - | - | 7 | 10 | 5 | 7 | 5 | 6 | 6 | 4 | 5 |
Весь рынок | 29 | 32 | 34 | 31 | 37 | 41 | 37 | 40 | 41 |
- Спутники Telstar 18V и 19V тяжелее, но запущены на низкоэнергетическую переходную орбиту с апогеем значительно ниже высоты ГСО.
- 2 коммерческих пуска были запланированы в 2018 году, но перенесены на 2019 год
- Первые пуски верский PSLV-CA и PSLV-XL (2007 и 2008)
- Первый полёт был некоммерческим
- Atlas + Delta кроме военных пусков, включая GPS; Днепр, Рокот, Зенит
См. также
Примечания
- Комментарии
- Сравнение стоимости запусков см. здесь.
- Источники
- SpaceX targets 2021 commercial Starship launch (англ.). SpaceNews (28 июня 2019).
- SpaceX and Cape Canaveral Return to Action with First Operational Starlink Mission (англ.). NASASpaceFlight.com (11 ноября 2019). Дата обращения: 11 ноября 2019.
- Falcon 9 Structure (англ.). SpaceX (26 марта 2013).
- Falcon 9 Launch Vehicle. Payload User’s Guide. Rev 2 (October 21, 2015) (англ.) (недоступная ссылка). SpaceX. Дата обращения: 1 марта 2016. Архивировано 14 марта 2017 года.
- Falcon 9 v1.1 & F9R Launch Vehicle Overview (англ.). SpaceFlight101.
- Falcon 9 (англ.). SpaceX.
- SpaceX Falcon Data Sheet (англ.), Space Launch Report (5 July 2007). Архивировано 7 декабря 2007 года.
- Merlin Engines (англ.). SpaceX (31 августа 2015).
- Elon Musk interview at the Royal Aeronautical Society (Transcript) (англ.) (недоступная ссылка). Shit Elon Says (16 ноября 2012). Дата обращения: 16 марта 2015. Архивировано 23 марта 2015 года.
- Dragon CRS-1 mission updates (англ.). SpaceFlight101.
- Space Act Agreement Between National Aeronautics And Space Administration And Space Explorations Technologies Corp. For Commercial Orbital Transport Services Demonstration (COTS) (англ.) : journal. — NASA.
- Fairing (англ.). SpaceX (12 апреля 2013).
- Eric Ralph. SpaceX completes vast Mr Steven arm upgrades for quadruple-sized net . Teslarati (11 июля 2018). Дата обращения: 25 июля 2018.
- Eric Ralph. SpaceX will use a parasail guidance system to land Falcon 9’s fairing into a huge net . Teslarati (24 июля 2018). Дата обращения: 25 июля 2018.
- SpaceX Falcon 9 v1.1 Data Sheet (англ.). Space Launch Report.
- Falcon 9 (web archive) (англ.). SpaceX. Дата обращения: 1 мая 2016. Архивировано 23 марта 2012 года.
- Falcon rockets to land on their toes (англ.). New Scientist (30 сентября 2011).
- Musk ambition: SpaceX aim for fully reusable Falcon 9 (англ.). NASA Spaceflight (12 января 2009).
- Elon Musk on SpaceX's Reusable Rocket Plans (англ.). Popular Mechanics (7 января 2012).
- Falcon 9 Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). SpaceFlight101. Дата обращения: 28 апреля 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
- Octaweb (англ.). SpaceX (29 июля 2013).
- The Rocketeer (англ.). Foreign Policy (9 декабря 2013).
- Capabilities & Services. Архивировано из источника 7 июня 2014 года (англ.). SpaceX. Архивировано 7 июня 2014 года.
- Jason-3 Ocean-Monitoring Satellite healthy after smooth ride atop Falcon 9 Rocket (англ.). Spaceflight101 (17 января 2016).
- Landing Legs (англ.). SpaceX (29 июля 2013).
- Falcon 9 rocket launching Sunday sports fin upgrade (англ.). Spaceflight Now (25 июня 2017).
- Elon Musk. We used to have a (lame) open loop hydraulic system, but that was upgraded to closed about 2 years ago . Twitter (24 июня 2017). Дата обращения: 25 июня 2017.
- Elon Musk. Flying with larger & significantly upgraded hypersonic grid fins. Single piece cast & cut titanium. Can take reentry heat with no shielding. . Twitter (24 июня 2017). Дата обращения: 25 июня 2017.
- A Day to Remember — SpaceX Falcon 9 achieves first Booster Return to Onshore Landing (англ.). SpaceFlight101 (22 декабря 2015).
- Основной вебкаст запуска JCSAT-14 (англ.). YouTube. SpaceX (6 мая 2016).
- Gwynne Shotwell comments at Commercial Space Transportation Conference. Commercial Spaceflight. Проверено 4 февраля 2016. Время от начала источника: 2:43:15—3:10:05. «We're still going to call it 'Falcon 9' but it's the full thrust upgrade.»
- Falcon 9 FT (Falcon 9 v1.2) (англ.). SpaceFlight101.
- SpaceX Falcon 9 completes Static Fire Test for critical Return to Flight Mission (англ.). SpaceFlight101 (19 декабря 2015).
- Elon Musk. Falcon 9 back in the hangar at Cape Canaveral. No damage found, ready to fire again. (англ.), Twitter (1 January 2016).
- Elon Musk. Max performance numbers are for expendable launches. Subtract 30% to 40% for reusable booster payload. (англ.), Twitter (1 May 2016).
- Capabilities & Services (англ.). SpaceX.
- Ian Atkinson. First Falcon 9 Block 5 booster readying for static fire at McGregor; paving way for rapid reuse (англ.). nasaspaceflight.com (27 февраля 2018). Дата обращения: 5 марта 2018.
- SpaceX launches Dragon cargo spacecraft on final Block 4 mission . Space News (29 июня 2018).
- SpaceX will prob build 30 to 40 rocket cores for ~300 missions over 5 years. Then BFR takes over & Falcon retires. Goal of BFR is to enable anyone to move to moon, Mars & eventually outer planets.
- Clark, Stephen. Musk previews busy year ahead for SpaceX (англ.), Spaceflight Now (4 April 2017).
- Block 5 Phone Presser (англ.) (10 мая 2018).
- List of Falcon 9 and Falcon Heavy launches - Wikipedia (англ.). en.m.wikipedia.org. Дата обращения: 5 декабря 2020.
- VWilson. Bangabandhu Satellite-1 Mission (англ.), SpaceX (11 May 2018). Дата обращения 12 мая 2018.
- Falcon User’s Guide Архивная копия от 18 января 2019 на Wayback Machine // Space Exploration Technologies Corporation, January 2019
- Caleb Henry. SpaceX aims to follow a banner year with an even faster 2018 launch cadence (англ.). Spacenews (21 ноября 2017).
- Eric Ralph. SpaceX Falcon 9 “Block 5” next-gen reusable rocket spied in Texas test site (англ.). Teslarati (27 февраля 2018).
- Falcon Heavy (англ.). SpaceX.
- Falcon Heavy (англ.). SpaceFlight101.
- Falcon Hevay отправила Tesla на Марс . Geektimes.
- Michael Sheetz. Elon Musk wants 'a new space race,' says new SpaceX rocket can launch payloads as far as Pluto (англ.). CNBC (7 февраля 2018). Дата обращения: 7 февраля 2018.
- Falcon 9 — Accurate at Landing and in Orbit (англ.). SpaceFlight101 (6 мая 2016).
- Of Course I Still Love You, we have a Falcon 9 on board!’ — Big plans for recovered SpaceX Booster (англ.). SpaceFlight101 (8 апреля 2016).
- Видео: Технический вебкаст запуска SpaceX CRS-8 (англ.). YouTube. SpaceX (8 апреля 2016).
- Видео: Технический вебкаст запуска JCSAT-14 (англ.). YouTube. SpaceX (6 мая 2016).
- Elon Musk. Yeah, this was a three engine landing burn, so triple deceleration of last flight. That's important to minimize gravity losses. (англ.). Twitter (6 мая 2016).
- Elon Musk. Max is just 3X Merlin thrust and min is ~40% of 1 Merlin. Two outer engines shut off before the center does. (англ.). Twitter (7 мая 2016).
- Видео пресс-конференции NASA после запуска CRS-8 с участием Илона Маска: SpaceX Dragon Headed to the ISS (англ.). YouTube. NASA (8 апреля 2016).
- Elon Musk. My best guess for 2016: ~70% landing success rate (so still a few more RUDs to go), then hopefully improving to ~90% in 2017 (англ.). Twitter (19 января 2016).
- Reusable rocket prototype almost ready for first liftoff (англ.). Spaceflight Now (9 июля 2012).
- SpaceX leases property for landing pads at Cape Canaveral, Vandenberg (англ.). SpaceflightNow (17 февраля 2015).
- SpaceX, Air Force assess more landing pads, Dragon processing at LZ-1 (англ.). NASA Spaceflight (11 января 2017).
- SpaceX Autonomous Spaceport Drone Ship Sets Sail for Tuesday's CRS-5 Rocket Landing Attempt (англ.). AmericaSpace (4 января 2015).
- SpaceX wins $82 million contract for 2018 Falcon 9 launch of GPS 3 satellite (англ.), SpaceNews.com (27 April 2016). Дата обращения 13 мая 2018.
- SpaceX Falcon 9 wins Air Force Launch Contract for GPS 3 Navigation Satellite (англ.). spaceflight101.com. Дата обращения: 13 мая 2018.
- Contracts for April 27, 2016 (англ.), U.S. Department Of Defense. Дата обращения 13 мая 2018.
- SpaceX’s low cost won GPS 3 launch, Air Force says (англ.), SpaceNews.com (15 March 2017). Дата обращения 13 мая 2018.
- SpaceX Receives second GPS Navigation Satellite Launch Contract (англ.). spaceflight101.com. Дата обращения: 13 мая 2018.
- SpaceX nabs GPS launch contract as Air Force opens more missions for bidding (англ.). spaceflightnow.com. Дата обращения: 13 мая 2018.
- Contracts for March 14, 2017 (англ.), U.S. Department Of Defense. Дата обращения 13 мая 2018.
- Air Force awards big launch contracts to SpaceX and ULA (англ.), SpaceNews.com (14 March 2018). Дата обращения 13 мая 2018.
- U.S. Air Force divides new launch contracts between SpaceX, ULA (англ.). spaceflightnow.com. Дата обращения: 13 мая 2018.
- Contracts for March 14, 2018 (англ.), U.S. Department Of Defense. Дата обращения 13 мая 2018.
- Testimony of Elon Musk. Космический челнок и будущее ракет-носителей (англ.) (недоступная ссылка). U.S. Senate. Архивировано 30 мая 2008 года.
- SpaceX Announces the Falcon 9 Fully Reusable Heavy Lift Launch Vehicle (англ.). SpaceRef (8 сентября 2005). Архивировано 30 марта 2012 года.
- SpaceX Completes Primary Structure of the Falcon 9 First Stage Tank (англ.). SpaceX (12 апреля 2007).
- Testing to Begin for SpaceX Falcon 9 First Stage Tank (англ.). SatNews (16 апреля 2007). Архивировано 20 ноября 2008 года.
- SpaceX: First nine engine firing of its Falcon 9 (англ.). NASA Spaceflight (2 августа 2008). Архивировано 30 марта 2012 года.
- SpaceX Conducts First Multi-Engine Firing of Falcon 9 Rocket (англ.). Space Fellowship (28 января 2008). Архивировано 30 марта 2012 года.
- SpaceX Conducts First Three-Engine Firing of Falcon 9 Rocket (англ.). SpaceX (28 марта 2008). Архивировано 30 марта 2012 года.
- SpaceX Successfully Conducts Full Mission-Length Firing of its Falcon 9 Launch Vehicle (англ.). SpaceX (23 ноября 2008). Архивировано 30 марта 2012 года.
- SpaceX Falcon 9 maiden flight delayed by six months to late Q1 2009 (англ.), Flightglobal (27 February 2008).
- SpaceX - F9R Development Updates (англ.). SpaceFlight101 (22 августа 2014). Дата обращения: 22 августа 2014. Архивировано 27 августа 2014 года.
- Многоразовая ракета Falcon 9R взорвалась во время испытаний. Видео. . NEWSru (23 августа 2014).
- Update on AsiaSat 6 Mission (англ.). SpaceX (26 августа 2014).
- SES signs up for launch with more powerful Falcon 9 engines (англ.). SpaceflightNow (20 февраля 2015).
- Elon Musk. Upgrades in the works to allow landing for geo missions: thrust +15%, deep cryo oxygen, upper stage tank vol +10% (англ.). Twitter (2 марта 2015).
- SpaceX Changes its Falcon 9 Return-to-flight Plans (англ.). Space News (16 октября 2015).
- Postlanding teleconference with Elon Musk (англ.) (недоступная ссылка). Shit Elon Says (22 декабря 2015). Дата обращения: 14 января 2016. Архивировано 9 января 2016 года.
- SpaceX Reports No Damage to Falcon 9 First Stage After Landingf (англ.). Space News (3 января 2016).
- What’s next for SpaceX’s recovered Falcon 9 booster? (англ.). SpaceflightNow (3 января 2016).
- Elon Musk. Conducted hold-down firing of returned Falcon rocket. Data looks good overall, but engine 9 showed thrust fluctuations (англ.). Twitter (16 января 2016).
- Elon Musk. Maybe some debris ingestion. Engine data looks ok. Will borescope tonight. This is one of the outer engines. (англ.). Twitter (16 января 2016).
- Falcon 9 Upgrade gets Air Force OK to launch military satellites (англ.). Space News (25 января 2016).
- SpaceX wins $82 million contract for 2018 Falcon 9 launch of GPS 3 satellite - SpaceNews.com (англ.), SpaceNews.com (27 April 2016). Дата обращения 25 июня 2017.
- SpaceX undercut ULA rocket launch pricing by 40 percent: U.S. Air Force (англ.), Reuters (28 April 2016). Дата обращения 25 июня 2017.
- First landed booster from a GTO-class mission (final spacecraft altitude will be about 36,000 km) (англ.). Twitter. SpaceX (6 мая 2016).
- Elon Musk. Most recent rocket took max damage, due to v high entry velocity. Will be our life leader for ground tests to confirm others are good. (англ.). Twitter (16 мая 2016).
- Upgraded Falcon 9 successfully lifts SES-9 in first Mission to GTO, 1st Stage Landing fails (англ.). SpaceFlight101 (5 марта 2016).
- SpaceX test fires returned Falcon 9 booster at McGregor (англ.). NASASpaceFlight (28 июля 2016).
- SpaceX wins its second GPS 3 launch contract - SpaceNews.com (англ.), SpaceNews.com (14 March 2017). Дата обращения 25 июня 2017.
- SpaceX’s low cost won GPS 3 launch, Air Force says - SpaceNews.com (англ.), SpaceNews.com (15 March 2017). Дата обращения 25 июня 2017.
- NASA certifies Falcon 9 for science missions (англ.). SpaceNews (16 февраля 2018).
- NASA certifies Falcon 9 for highest priority science missions (англ.). SpaceNews (9 ноября 2018).
- Ракета Falcon 9 вывела пилотируемый корабль на орбиту . Коммерсантъ (16 ноября 2020). Дата обращения: 16 ноября 2020.
- Launch Schedule (англ.). Spaceflight Now. Дата обращения: 27 января 2022.
- Григорий Копиев. Axiom Space объявила экипаж первой частной миссии к МКС . N+1 (27 января 2021). Дата обращения: 29 января 2021.
- Peter B. de Selding. Launch of first SES O3b mPower satellites with SpaceX slips into early 2022; no impact seen on service introduction (англ.). SpaceIntelReport.com (11 октября 2021). Дата обращения: 13 октября 2021.
- Jason Rainbow. Intelsat and SES on course for mammoth C-band payments (англ.). SpaceNews (6 мая 2021). Дата обращения: 24 июня 2021.
- SpaceX to launch SES’s O3b mPower constellation on two Falcon 9 rockets (англ.). SpaceNews (9 сентября 2019).
- SES taps SpaceX for two additional Falcon 9 launches (англ.). SpaceNews (20 августа 2020).
- Microgravity Research Flights. Planned Flights (англ.). NASA Glenn Research Center (14 июня 2021). Дата обращения: 24 июня 2021.
- Linda Herridge. NASA, SpaceX Adjust Next Space Station Crew Rotation Launch Date (англ.). blogs.nasa.gov/commercialcrew. NASA (30 сентября 2021). Дата обращения: 1 октября 2021.
- Mike Brown. SpaceX Crew-3 capsule name, launch date, and astronauts for next mission (англ.). inverse.com (11 октября 2021). Дата обращения: 13 октября 2021.
- Joshua Faleti. UNOOSA’s “Space Economy – Africa in Focus” Virtual Conference – Excerpts (англ.). Africanews (1 июля 2021). Дата обращения: 26 августа 2021.
- SpaceX to launch Egyptian satellite in 2022 (англ.). SpaceNews (24 января 2020).
Ссылки
- Официальная страница Falcon 9 на сайте SpaceX (англ.)
- Falcon User’s Guide // Space Exploration Technologies Corporation, January 2019
- Возвращение космического «Сокола» // Радио «Свобода», 23.12.2015
- Justin Davenport. Starlink v1.0 L28 mission to complete first “shell” of satellites for worldwide coverage (англ.). NASASpaceFlight.com (26 мая 2021). Дата обращения: 26 мая 2021.
- Microgravity Research Flights. Planned Flights (англ.). NASA Glenn Research Center (14 июня 2021). Дата обращения: 24 июня 2021.